衍射光强实验报告

1. 观察并验证单缝衍射和多缝衍射的图样及其规律。

2. 理解衍射光强分布的原理，并掌握相关计算方法。

3. 掌握衍射实验装置的组装与调整。

二、实验原理光的衍射现象是光的波动性的一种表现。

当光波遇到障碍物或孔径时，会发生衍射现象，即光波绕过障碍物传播。

根据障碍物与波长的相对大小，衍射现象可分为单缝衍射和多缝衍射。

1. 单缝衍射：当光波通过单缝时，会发生衍射现象，形成一系列明暗相间的衍射条纹。

根据惠更斯-菲涅尔原理，衍射光强分布公式为：\[ I(\theta) = I_0 \left(\frac{\sin(\beta)}{\beta}\right)^2 \]其中，\( I(\theta) \)为衍射角为\(\theta\)处的光强，\( I_0 \)为入射光强，\(\beta\)为衍射角。

2. 多缝衍射：当光波通过多个狭缝时，会发生多缝衍射现象。

多缝衍射的光强分布与单缝衍射类似，但衍射条纹间距和强度分布有所不同。

多缝衍射的光强分布公式为：\[ I(\theta) = I_0 \left(\frac{\sin(\beta)}{\beta}\right)^2\frac{\cos^2(\alpha)}{\sin^2(\alpha)} \]其中，\(\alpha\)为相邻狭缝之间的夹角。

三、实验仪器与装置1. 激光器：用于产生单色光。

2. 单缝装置：用于产生单缝衍射。

3. 多缝装置：用于产生多缝衍射。

4. 光屏：用于观察衍射条纹。

5. 摄像头：用于记录衍射条纹图像。

6. 计算机软件：用于数据处理和分析。

1. 组装实验装置，确保激光器、单缝装置、多缝装置和光屏的位置正确。

2. 打开激光器，调整光束方向，使其垂直照射到单缝装置上。

3. 观察并记录单缝衍射条纹，使用摄像头记录图像。

4. 调整多缝装置，观察并记录多缝衍射条纹，使用摄像头记录图像。

5. 使用计算机软件对衍射条纹图像进行处理和分析，计算衍射条纹间距和光强分布。

竭诚为您提供优质文档/双击可除单缝衍射光强的分布测量实验报告篇一：衍射光强分布测量衍射光强分布测量***，物理学系摘要：本实验利用激光为光源研究激光经过单缝与单丝时的衍射光强度分布情况。

激光的高准直性符合夫琅和费远场条件，且高单色性保证测量时没有不同波长光的叠加影响。

光感应器方面使用光栅尺与电脑连接做0.02毫米/点的高精度自动扫描。

通过巴比涅原理迂回得到了没有直射光时单丝的衍射光强分布，完整验证了运用衍射光强分布来测量小微物体的长度的方法和可行性，并实际运用此法测量了铜丝和头发丝的直径。

关键词：衍射分布巴比涅原理单缝直径测量ThemeasurementoftheDistributionofLightDiffraction YixiongKeYiLin,DepartmentofphysicsAbstarct：Thisexperimentmadeuseoflaserasthelightsourcetoverif yaseriesofdiffractionpatternsof633nmlaserviadiffere ntsingleslitsandmonofilaments.Thecollimationfeature ofthelasermeetstheconditionofFraunhoferdiffraction, themonochromicfeatureoflaserprovideabetterexperimen talenvironmentthatthediffractionpatternwon`tbeinter ferebythelightofotherwavelength.weuselinearencorder connectedtopcviauLI(universalLaboratoryInterface)as thesensortoautomaticallyscanthediffractionpatternwi ththeratioof0.02mmperdot.weusebabinet’sprincipletogetthediffractionpatternofamonofilament p letelyverifiedthemethodandfeasibilityofmeasuringati nyobjectwithitsdiffractionpattern.Inaddition,wetryt omeasurethediameterofacopperwireandpeople’shairinthiswayKeywords:Diffractiondistributionbabinet`sprinciplesingleslitsmeasureDiameterofthewire1一、引言衍射是波遇到障碍物时便利直线传播的现象。

衍射光强实验报告引言：衍射是波动运动的一种重要现象，我们在生活中时常可以看到这种现象的存在，比如铁丝网的孔隙就可以让光线产生衍射。

通过实验可以证明，当波长为定值时，如果改变衍射孔的大小，则会改变衍射图样的大小和分布。

本次实验旨在通过改变衍射孔的大小，探究不同大小的衍射孔对衍射光强的影响。

实验目的：1.了解衍射实验的原理；2.通过实验研究衍射孔大小对衍射光强的影响。

实验原理：衍射现象是波动理论的一个基本问题，它是波动理论与光学实验的基础。

光的衍射现象是指，当一束光线照射在不规则窄缝上时，出射光束发生弯曲和分散现象。

表现出来的特点是，原来的光束被分成许多微小的光束，照到屏幕上形成的图案称为衍射图。

衍射的实现方式可以是利用单缝、多缝、光栅等不同的装置，其中单缝和多缝衍射是最为经典和简单的实验方式。

由于单缝的大小非常小，因此在实验中考虑到狭缝的宽度和波长，通常使用以下公式计算单缝衍射时的主极小宽度d：$arcsin(\frac{\lambda}{d})=n \lambda$其中，$d$ 为狭缝宽度，$\lambda$ 为光线波长，$n$ 为整数，表示主极小所处的顺序。

对于多个点源形成的衍射图样，可以使用夫琅禾费衍射公式计算衍射干涉模型的分布：$E(\theta)=E_0\frac{\sin (\frac{k a}{2} \sin \theta)}{\frac{k a}{2} \sin\theta}$其中，$E$ 表示干涉模型的强度，$E_0$ 表示入射光强度，$\theta$ 表示衍射角，即屏幕上某点到缝隙的连线与中心连线之间的夹角，$a$ 是缝隙宽度，$k$ 是波矢，等于$2π$ 除以波长。

实验步骤：1.将白光通过凹透镜成为平行光；2.将平行光照在孔径大小不同的导光管中产生衍射；3.将衍射光经由凸透镜成为准平面波直接照在旁边的墙上；4.在定距离上使用光电测量仪器测量不同位置的光强度。

实验仪器：平面镜、凸透镜、凹透镜、导光管、光电测量仪。

单缝衍射光强的分布测量实验报告实验名称：单缝衍射光强的分布测量实验目的：1. 了解单缝衍射现象及其规律；2. 掌握测量单缝衍射光强的方法和步骤。

实验器材：1. 单缝光源2. 单缝衍射装置3. 光电探测器4. 数字多道分析器5. 电脑与连接线6. 实验支架7. 高精度尺子实验原理：当光传播到单缝上时，由于光的波动性，出现了衍射现象。

在单缝前方远离缝的一定距离处，出现一系列亮暗的条纹，即衍射图样。

衍射图样反映了波阵面在缝后的衍射情况，通过测量这些条纹的亮度，可以得到单缝衍射光强的分布。

实验步骤：1. 将实验装置搭建好，确保光路正常且稳定。

2. 将光电探测器放置在远离单缝的一定距离处，调整其位置使其刚好能接收到衍射光。

3. 将电脑与数字多道分析器连接。

4. 打开数据采集软件，设置好采集参数。

5. 开始采集数据，持续一段时间，确保得到足够多的数据点。

6. 关闭数据采集软件，保存数据并进行数据分析。

7. 根据采集到的数据绘制单缝衍射光强分布图。

实验结果分析：根据采集到的数据，可以得到每个位置上的光强数值。

通过绘制光强与位置的关系图，可以观察到一系列亮暗条纹的分布。

根据衍射理论可以推导出单缝衍射的光强分布公式：I(x) = (I_0 * sin(β)/β)^2 * (sin(α)/α)^2其中，I(x)为位置x处的光强，I_0为中央最大光强，β为sin(β) = (π* b * sin(α))/λ，b为单缝宽度，α为入射光与垂直方向的夹角，λ为入射光波长。

实验误差分析：1. 由于实验器材和环境的限制，实际测量中可能会存在一定的误差。

2. 光电探测器的位置调整可能不够精确，导致实际测量的位置与理论位置存在偏差。

3. 光源的稳定性对实验结果也有一定影响，光源的波动性会导致实际测量的数值偏差。

4. 数据采集时的误差也需要注意，包括噪声、干扰等。

实验结论：通过实验测量单缝衍射光强的分布，可以得到一系列亮暗条纹的分布情况。

单缝衍射光强分布实验报告实验报告：单缝衍射光强分布实验一、实验目的通过实验观察和探究单缝衍射现象，了解光的波动性质，研究单缝衍射光强分布的规律。

二、实验原理单缝衍射是指当光线通过一个狭缝时，由于光的波动性质，光波会发生衍射现象，即光线会向周围扩散。

根据夫琅禾费衍射公式，单缝衍射光强分布的规律可以通过以下两个公式推导得出：1.衍射公式：θ=mλ/b其中，θ为衍射角，m为条纹的级次（m=0,±1,±2,...），λ为波长，b为狭缝宽度。

2. 衍射光强分布公式：I = I0 * (sin(β) / β)^2 * (sin(Nα) / sin(α))^2其中，I为条纹的光强，I0为中央条纹的光强，β为β = πb *sinθ / λ，α为α = πa * sinθ / λ，a为光源的宽度，N为缝数。

三、实验步骤1.将光源与被研究的缝隙间隔一定距离，并确保光源垂直照射缝隙。

2.使用光屏接收衍射光，并根据需要调整光屏距离缝隙的距离，以便更好地观察衍射条纹。

3.用CCD相机拍摄光屏上的衍射条纹，通过图像处理软件量化光强，得到光强分布曲线。

4.调整狭缝的宽度，观察并记录不同宽度下的光强分布情况。

5.重复实验多次，取平均值以减小误差。

四、实验结果与分析通过实验观察到的结果，我们可以得到以下结论：1.光强分布呈现明暗相间的条纹状，其中最中央的一条条纹最亮，两侧的条纹逐渐减弱。

2.随着波长λ的增大，条纹间距减小，光强分布也发生变化。

3.随着缝宽b的增大，条纹变得更为集中，光强分布呈现更明显的周期性变化。

4.当缝数N增加时，条纹的光强分布曲线会发生明显的变化，呈现出更多的衍射条纹。

五、实验注意事项1.实验过程中需要保证光源的稳定性，尽量避免光强波动引起的误差。

2.调整光屏与缝隙距离时，需注意确保垂直照射，并尽可能保持一定的距离以获得更清晰的图像。

3.使用CCD相机拍摄图像时，应注意调整曝光时间和对比度以获得最佳的图像质量。

#### 一、实验目的1. 理解单缝衍射现象及其光强分布规律。

2. 通过实验验证单缝衍射的光强分布公式。

3. 掌握使用光学仪器进行单缝衍射实验的方法。

#### 二、实验原理单缝衍射是光波通过狭缝后，在屏幕上形成明暗相间的衍射条纹现象。

根据夫琅禾费衍射理论，单缝衍射的光强分布可以由以下公式描述：\[ I(\theta) = I_0 \left( \frac{\sin\left(\frac{\pi a\sin\theta}{\lambda}\right)}{\frac{\pi a \sin\theta}{\lambda}} \right)^2 \]其中，\( I(\theta) \) 是与光轴成 \( \theta \) 角度的光强，\( I_0 \) 是中心亮条纹的光强，\( a \) 是狭缝宽度，\( \lambda \) 是入射光的波长。

#### 三、实验仪器1. 激光器2. 单缝狭缝板3. 光学导轨4. 屏幕板5. 光电传感器6. 数据采集系统7. 计算机软件#### 四、实验步骤1. 将激光器、单缝狭缝板、光学导轨、屏幕板和光电传感器依次安装在光学导轨上。

2. 调节激光器，使其发出的激光束垂直照射到单缝狭缝板上。

3. 将光电传感器放置在屏幕板上，确保其与屏幕板平行。

4. 打开数据采集系统，记录光电传感器接收到的光强数据。

5. 调节单缝狭缝板的宽度，重复步骤4，记录不同缝宽下的光强数据。

6. 改变光电传感器与屏幕板之间的距离，重复步骤4和5，记录不同距离下的光强数据。

7. 根据记录的数据，绘制光强分布曲线，并与理论公式进行比较。

#### 五、实验结果与分析1. 实验结果表明，随着缝宽的减小，衍射条纹的宽度增加，主极大值的光强降低。

2. 实验结果与理论公式基本吻合，说明单缝衍射的光强分布符合夫琅禾费衍射理论。

3. 通过实验验证了单缝衍射光强分布公式，加深了对单缝衍射现象的理解。

#### 六、实验总结本次实验成功观察到了单缝衍射现象，并验证了单缝衍射的光强分布规律。

单缝衍射光强实验报告单缝衍射光强实验报告引言：单缝衍射是一种经典的光学实验，通过将光线通过一个狭缝，观察光线经过狭缝后的衍射现象，可以研究光的波动性质。

本实验旨在通过测量不同条件下的单缝衍射光强，探究光的波动性质。

实验设备和原理：本实验所需的设备包括激光器、狭缝、光屏、光电二极管等。

实验原理基于光的波动性，当光线通过一个狭缝时，会发生衍射现象，形成衍射图样。

衍射图样的形状和强度分布与狭缝的宽度、光的波长以及观察位置等因素有关。

实验步骤：1. 将激光器对准狭缝，调整狭缝宽度，使得光线通过狭缝后能够形成明显的衍射图样。

2. 将光屏放置在狭缝后方适当位置，并调整光屏的位置，使得衍射图样尽可能清晰。

3. 使用光电二极管测量不同位置处的光强，并记录下来。

实验结果：在实验中，我们分别测量了不同位置处的光强，并将结果整理如下表所示：位置（cm）光强（单位）0 1001 952 803 604 405 20讨论与分析：从实验结果可以看出，随着观察位置的增加，光强逐渐减弱。

这是因为光线经过狭缝后发生衍射，形成衍射图样。

在衍射图样中，中央区域的光强最强，随着距离中央区域的增加，光强逐渐减弱。

另外，我们还可以观察到衍射图样的形状。

通过实验中调整狭缝宽度的大小，我们可以发现，狭缝宽度越小，衍射图样的主极大越窄，副极大越多。

这与单缝衍射的理论预测相符。

结论：通过本实验，我们成功观察到了单缝衍射的光强分布图样，并验证了光的波动性质。

实验结果表明，光线通过狭缝后会发生衍射，形成衍射图样，中央区域的光强最强，随着距离中央区域的增加，光强逐渐减弱。

此外，狭缝宽度的大小也会影响衍射图样的形状。

实验的局限性和改进：本实验中，我们只观察了单缝衍射的光强分布，而没有对衍射图样的具体形状进行定量测量。

此外，由于实验条件的限制，我们也无法对光的波长等参数进行精确测量。

为了进一步深入研究光的波动性质，可以通过使用更精确的测量设备和调整实验条件等方法进行改进。

单缝衍射的光强分布实验报告光学是研究光的传播、发射、吸收和干涉等现象的科学，而衍射则是光通过障碍物后产生的偏折现象。

单缝衍射实验是光学实验中的经典实验之一，通过实验可以观察到光在通过单缝时的衍射现象，进而研究光的传播规律和特性。

本实验旨在通过实验观察和数据分析，探究单缝衍射的光强分布规律，为光学理论提供实验依据。

实验装置及原理：本实验采用的实验装置主要包括，光源、单缝装置、准直透镜、光强测量仪等。

光源通过准直透镜后，射入单缝装置，经过单缝后形成衍射光斑，最后被光强测量仪测量光强分布。

单缝衍射的原理是，当光波通过单缝时，由于单缝的存在，光波会发生衍射现象，形成一系列干涉条纹，通过测量这些干涉条纹的光强分布，可以得到单缝衍射的光强分布规律。

实验步骤及数据处理：1. 调整光源和准直透镜，使光线垂直射入单缝装置；2. 通过光强测量仪，测量不同角度下的光强分布；3. 记录实验数据，绘制光强分布曲线；4. 根据实验数据，分析单缝衍射的光强分布规律。

实验结果及分析：通过实验数据处理和分析，我们得到了单缝衍射的光强分布曲线。

实验结果表明，单缝衍射的光强分布呈现出明显的周期性变化，且中央最亮，两侧逐渐减弱的规律。

这与衍射现象的理论预期相符合，进一步验证了光的波动性和衍射现象的存在。

结论：通过本实验，我们成功观察到了单缝衍射的光强分布规律，实验结果与理论预期相符合。

这为光学理论的研究提供了实验依据，也为光学应用提供了重要的参考。

同时，本实验也展示了光学实验的重要性和实验方法的重要性，为光学实验教学提供了有力支持。

总结：单缝衍射实验是光学实验中的重要实验之一，通过实验可以观察到光的波动性和衍射现象，为光学理论的研究和光学应用提供了重要的实验依据。

本实验通过实验观察和数据分析，成功得到了单缝衍射的光强分布规律，实验结果与理论预期相符合。

这为光学理论研究和实验教学提供了重要参考，也为光学应用提供了重要支持。

希望通过本实验的学习，可以更好地理解光学原理，提高实验技能，为光学领域的发展贡献自己的力量。

单缝衍射的光强分布实验报告实验报告：单缝衍射的光强分布一、实验目的通过实验，观察单缝衍射现象，了解其光强分布规律。

掌握光衍射实验的基本理论和实验方法。

二、实验原理单缝衍射是指当光线通过一块缝隙时，由于衍射作用，其出射光线方向发生偏转并交叉干涉形成衍射花样。

根据夫琅禾费衍射公式，单缝衍射中，d*sinθ=mλ，其中d为缝宽，θ为衍射角度，m为衍射级次，λ为光波长。

单缝衍射的光强分布可表示为I=I0 * sinc^2 (πd*sinθ/λ)，其中I0为中央亮度，sinc函数可由幅度衍射公式推导得出。

三、实验器材单色光源，光源支架，单缝，屏幕，卡尺。

四、实验步骤1. 将单色光源与单缝放置于透镜下方和光源支架上方，保持缝隙垂直于光路并尽量减小其宽度。

2. 将屏幕置于光源和单缝的正中央，在光路上设法使靠近光源的两侧与单缝对齐。

调整屏幕与单缝垂直，注意观察光芒的衍射现象。

3. 逐渐加宽缝隙的宽度，并观察光芒的衍射现象。

每增加一级，观察对应的条纹的亮度情况，记录下来。

4. 用卡尺测量两侧衍射花样亮条的距离，并计算衍射角度θ。

5. 用实验数据计算出衍射光强分布的函数图像。

五、实验结果当单缝宽度较小时，衍射现象并不显着。

随着单缝宽度的增加，衍射花样逐渐清晰，呈现出多级衍射的现象。

同时，每个级次的亮度会随着衍射角度的增大而逐渐减小。

最大亮度出现在中央，且亮度以一定规律逐渐减小。

通过记录和计算数据，得出了单缝衍射的光强分布函数图像。

六、实验结论通过单缝衍射实验，我们观察到了光线通过缝隙发生的衍射现象，并了解了其衍射级次、光强分布规律等基本知识。

实验结果表明，单缝衍射的亮条数目、亮条宽度、亮度以及衍射角度与单缝宽度、光波长等参数密切相关，通过计算可以得出与实验现象相符的衍射光强分布函数。

此外，通过实验还可以了解干涉、衍射、散射等基本光学现象，掌握基本的光学实验方法，有助于对光学知识的深入理解。

七、参考文献1. 杨生彦、齐玉福.《光学基础实验》. 北京：科学出版社，2015.2. 翁和兴、施永权.《光学实验讲义》. 北京：高等教育出版社，2014.。

单缝衍射的光强分布实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过实验方法，观察单缝衍射的光强分布规律，验证光的波动性质，并掌握单缝衍射实验的基本原理和方法。

二、实验仪器与设备。

1. He-Ne 激光器。

2. 单缝衍射装置。

3. 透镜。

4. 光电探测器。

5. 光强测量仪。

6. 旋转支架。

7. 直尺。

8. 电脑。

三、实验原理。

单缝衍射是指当平行光垂直射到一个狭缝上时，狭缝边缘会成为新的次波源，这些次波源发出的次波将会互相干涉，而在远离缝口处，光强的分布将会呈现出特定的规律。

四、实验步骤。

1. 将He-Ne激光器置于实验台上，并调整使其垂直射向单缝装置。

2. 调整单缝装置，使其与激光束垂直，同时调整透镜位置，使得透镜的焦点与单缝处于同一平面上。

3. 将光电探测器固定在旋转支架上，并将支架放置在离单缝装置一定距离的位置。

4. 通过旋转支架，使光电探测器依次测量不同角度下的光强。

5. 将光强测量仪连接至电脑，记录并分析实验数据。

五、实验数据与分析。

通过实验测量得到的数据，我们可以绘制出单缝衍射的光强分布图。

从图中可以清晰地看出，在中央最亮的主极大附近，存在一系列暗纹和亮纹，这些暗纹和亮纹的分布规律符合单缝衍射的理论预期，验证了光的波动性质。

六、实验结论。

通过本次实验，我们成功观察到了单缝衍射的光强分布规律，验证了光的波动性质。

同时，我们掌握了单缝衍射实验的基本原理和方法。

这对于我们进一步深入理解光的波动性质，以及在实际应用中具有重要的意义。

七、实验注意事项。

1. 在实验过程中，要注意激光的安全使用，避免直接照射眼睛。

2. 调整实验装置时，要小心操作，避免损坏设备。

3. 实验结束后，要做好实验装置的清理和归还工作。

八、参考文献。

1. 《大学物理实验教程》。

2. 《光学实验指导书》。

以上就是本次单缝衍射的光强分布实验报告，希望对大家有所帮助。